(57)【要約】【課題】カソード電極をパターニングする時に，絶縁層にクラックが生じないようにすることにより，クラックによるダイオード発光を抑制し，カソード電極の導電性を高めることにより，画面輝度を向上させると同時に，駆動電圧を下げることができる電子放出素子およびその製造方法を提供する。【解決手段】本発明の電子放出素子は，任意の間隔をおいて互いに対向配置される第１及び第２基板と；第１基板上に形成される少なくとも１のゲート電極と；絶縁層を間に置いて少なくとも１のゲート電極上に形成され，少なくとも２層の積層構造からなるカソード電極と；カソード電極と接触して位置する電子放出源と；第２基板上に形成される少なくとも１のアノード電極と；少なくとも１のアノード電極の一面に位置する蛍光スクリーンと；を含む。【選択図】図１
2005135917.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意の間隔をおいて互いに対向配置される第１基板及び第２基板と；
前記第１基板上に形成される少なくとも１のゲート電極と；
絶縁層を間に置いて前記少なくとも１のゲート電極上に形成され，少なくとも２層の積層構造からなるカソード電極と；
前記カソード電極と接触する位置にある電子放出源と；
前記第２基板上に形成される少なくとも１のアノード電極と；
前記少なくとも１のアノード電極の一面に位置する蛍光スクリーンと；
を含むことを特徴とする電子放出素子。
【請求項２】
前記カソード電極は，第１電極層と；第１電極層とは異種金属からなり，第１電極層上に形成される第２電極層と；を含むことを特徴とする，請求項１に記載の電子放出素子。
【請求項３】
前記第１電極層は，前記第２電極層とは異なる選択的エッチング性を有する異種金属で形成されることを特徴とする，請求項２に記載の電子放出素子。
【請求項４】
前記第１電極層はアルミニウムからなり，前記第２電極層はクロムからなることを特徴とする，請求項２または３に記載の電子放出素子。
【請求項５】
前記第１電極層のいずれか一側端部は，前記第２電極層の一側端部よりも凹んだ断面形状を有して形成されることを特徴とする，請求項２，３または４のいずれかに記載の電子放出素子。
【請求項６】
前記電子放出源は，前記第１電極層および前記第２電極層の側面と接触して位置することを特徴とする，請求項２，３，４または５のいずれかに記載の電子放出素子。
【請求項７】
前記電子放出源は，カーボンナノチューブ，黒鉛，ダイアモンド，ダイアモンド状カーボン，Ｃ６０のうちのいずれか一つまたはこれらの組み合わせからなることを特徴とする，請求項１，２，３，４，５または６のいずれかに記載の電子放出素子。
【請求項８】
前記電子放出素子は，前記カソード電極の間で電子放出源から所定の間隔をおいた位置にある対向電極をさらに含み，前記対向電極は，絶縁層に形成された貫通ホールを通じてゲート電極と接触することを特徴とする，請求項１，２，３，４，５，６または７のいずれかに記載の電子放出素子。
【請求項９】
前記対向電極は，第１対向電極層と；第１対向電極層とは異種の金属からなり，第１電極層上に形成される第２対向電極層と；を含むことを特徴とする，請求項８に記載の電子放出素子。
【請求項１０】
前記第１対向電極層は，前記第２対向電極層とは異なる選択的エッチング性を有する異種金属で形成されることを特徴とする，請求項９に記載の電子放出素子。
【請求項１１】
前記第１対向電極層はアルミニウムからなり，前記第２対向電極層はクロムからなることを特徴とする，請求項９または１０に記載の電子放出素子。
【請求項１２】
（ａ）透明な第１基板上に，透明な導電物質を利用して所定形状のゲート電極を形成する段階と；
（ｂ）前記ゲート電極を覆いながら第１基板の上面に透明誘電体を塗布して絶縁層を形成する段階と；
（ｃ）前記絶縁層上に第１電極層と第２電極層を積層する段階と；
（ｄ）前記第２電極層を所定形状でパターニングする段階と；
（ｅ）前記第１電極層を１次パターニングして電子放出源が形成される位置に開口部を形成する段階と；
（ｆ）前記第１基板の最上部に感光性電子放出物質を塗布し，第１基板の後面を通じて紫外線を照射して，開口部に満たされた電子放出物質を選択的に硬化させて電子放出源を形成する段階と；
（ｇ）前記第２電極層の形状に沿って第１電極層を２次パターニングしてカソード電極を形成する段階と；
を含むことを特徴とする電子放出素子の製造方法。
【請求項１３】
前記（ｃ）段階で，第１電極層をアルミニウムで形成し，第２電極層をクロムで形成することを特徴とする，請求項１２に記載の電子放出素子の製造方法。
【請求項１４】
前記（ｅ）段階で，開口部を第２電極層の側面に隣接形成することを特徴とする，請求項１２または１３に記載の電子放出素子の製造方法。
【請求項１５】
前記（ｂ）段階後，前記絶縁層に貫通ホールを形成して，ゲート電極を露出させる段階をさらに含むことを特徴とする，請求項１２，１３または１４のいずれかに記載の電子放出素子の製造方法。
【請求項１６】
前記（ｄ）段階で，貫通ホールの周囲の第２金属層を，貫通ホールより大きいサイズでパターニングする過程を同時に行うことを特徴とする，請求項１５に記載の電子放出素子の製造方法。
【請求項１７】
前記（ｇ）段階で，第２電極層の形状に沿って第１電極層を２次パターニングして，カソード電極と対向電極とを同時に形成することを特徴とする，請求項１６に記載の電子放出素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，電子放出素子に関し，より詳しくは，エミッタの電子放出を制御するためのゲート電極をカソード電極の下部に配置すると共に，後面露光法を利用してエミッタを形成する電子放出素子およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子放出素子の一種として電界放出表示素子が広く知られている。最近の電界放出表示素子（ＦＥＤ：Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ）分野においては，低電圧，例えば，１０〜１００Ｖの駆動条件で電子を良好に放出するカーボン系物質を利用して，スクリーン印刷のような厚膜工程により電子放出源を形成する技術が研究開発されている。
【０００３】
今までの技術動向によると，エミッタに適したカーボン系物質としては，黒鉛，ダイアモンド，ダイアモンド状カーボン（ＤＬＣ：Ｄｉａｍｏｎｄ  Ｌｉｋｅ  Ｃａｒｂｏｎ）及びカーボンナノチューブ（ＣＮＴ：Ｃａｒｂｏｎ  ＮａｎｏＴｕｂｅ）などが知られている。この中でも特に，カーボンナノチューブは，１〜１０Ｖ／μｍ程度の低い電界でも電子を良好に放出することから，理想的な電子放出物質として期待されている。
【０００４】
カーボンナノチューブおよびスクリーン印刷法を利用したエミッタ製作と関連した従来技術としては，米国特許６，３５９，３８３号や６，４３６，２２１号に開示されたカーボンナノチューブエミッタがある。
【０００５】
一方，電界放出表示素子が，カソード，ゲート及びアノード電極を備えた３極管構造である時，図５に示したように，第１基板１上にゲート電極３をまず形成し，ゲート電極３上に絶縁層５を形成した後，絶縁層５上にカソード電極７とエミッタ９を配置すると共に，第２基板１１上にアノード電極１３と蛍光膜１５を形成した構成が公知となっている。
【０００６】
上記構成においては，製作過程でゲート電極３とカソード電極７が短絡するおそれがなく，エミッタ９が第１基板１の最上部の位置にあるので，スクリーン印刷のような厚膜工程を容易に適用することができる。すなわち，上記構成には，製造工程が比較的単純で，大面積の電界放出表示素子の製作に有利であるという長所がある。
【０００７】
上記電界放出表示素子において，エミッタ９は，感光性電子放出物質を塗布し，これを露光した後に現像する過程を通じてパターニングされる。この時，紫外線を電子放出物質上に照射すると，エミッタパターンが不均一になり，エミッタの接着力が低下するという問題がある。そこで，第１基板１の後面を通じて紫外線を照射する後面露光法を適用している。ここで，感光性電子放出物質とは，感光性結合剤と電子放出物質の混合物である。
【０００８】
図６ａ〜図６ｄは，従来技術による電界放出表示素子の製造過程のうち，エミッタの形成過程を示した概略図である。
【０００９】
まず，図６ａに示したように，透明な第１基板１上に透明な導電物質でゲート電極３を形成し，ゲート電極３を覆いながら第１基板１の内面全体に透明な誘電物質を塗布または印刷して，絶縁層５を形成する。その後，絶縁層５上に金属物質，例えば，クロムを蒸着・塗布してパターニングし，カソード電極７を形成する。
【００１０】
次に，図６ｂに示したように，カソード電極７と絶縁層５上に犠牲層１７を形成し，これをパターニングして，エミッタが形成される位置を開放・露出させる。また，犠牲層１７上に感光性電子放出物質を塗布し，第１基板１の後面から紫外線を所定時間照射した後，現像して硬化されなかった電子放出物質を除去し，図６ｃに示したエミッタ９を完成する。最後に，犠牲層エッチャントを用いて犠牲層１７を除去することによって，図６ｄに示した第１基板の構造を完成する。
【００１１】
このように，犠牲層１７を利用した後面露光法は，エミッタ９パターンを均一にし，エミッタ９の接着力を高めるという長所があり，エミッタ９パターニングに用いられた犠牲層１７は，除去されて第１基板１上に残らない。
【００１２】
【特許文献１】米国特許６，３５９，３８３号公報
【特許文献２】米国特許６，４３６，２２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし，上記製作過程においてクロムエッチャントを用いてカソード電極７をパターニングする時，クロムエッチャントが絶縁層５の表面を損傷させて，絶縁層５の表面に多くのクラックを発生させることがある。その結果，絶縁層に発生したクラックに電子放出物質が残留して，電界放出表示素子の駆動時に不必要なダイオード発光を起こして，画面の品質を低下させることがある。
【００１４】
また，カソード電極７として用いられるクロムは，アーク放電などの外部衝撃に強いため電極材料としては適しているが，他の電極材料，例えば，アルミニウムと比較して導電性が低いので，大面積の電界放出表示素子の場合には，カソード電極７で電圧降下が起こることがある。このようなカソード電極７の電圧降下が起こるとエミッタ９の電子放出量が低下するため，画面の輝度が低くなり，駆動電圧が高くなるという問題が発生する。
【００１５】
したがって，本発明は，上記問題点を解消するためのものである。すなわち，本発明の目的は，カソード電極をパターニングする時に絶縁層にクラックが生じないようにすることにより，クラックによるダイオード発光を抑制し，カソード電極の導電性を高めて画面輝度を向上させると同時に，駆動電圧を下げることができる電子放出素子およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するために，本発明は，任意の間隔をおいて互いに対向配置される第１基板及び第２基板と；第１基板上に形成される少なくとも１のゲート電極と；絶縁層を間に置いて少なくとも１のゲート電極上に形成され，少なくとも２層の積層構造からなるカソード電極と；カソード電極と接触して位置する電子放出源と；第２基板上に形成される少なくとも１のアノード電極と；少なくとも１のアノード電極の一面に位置する蛍光スクリーンと；を含む電子放出素子を提供する。
【００１７】
カソード電極は，第１電極層と，第１電極層とは異種の金属からなり，第１電極層上に形成される第２電極層とを含み，第１電極層は，第２電極層とは異なる選択的エッチング性を有する異種金属で形成される。特に，第１電極層としてはアルミニウムが好ましく，第２電極層としてはクロムが好ましい。かかる構成により，第１電極層は高い導電性を有し，第２電極層は高い耐久性を有する。
【００１８】
電子放出源は，第１電極層および第２電極層の側面と接触して位置し，例えば，カーボンナノチューブ，黒鉛，ダイアモンド，ダイアモンド状カーボン，Ｃ６０（ｆｕｌｌｅｒｅｎ）のうちのいずれか一つまたはこれらの組み合わせからなる。
【００１９】
上記電子放出素子には，カソード電極の間で電子放出源と所定の間隔をおいて位置する対向電極をさらに含み，対向電極は，絶縁層に形成された貫通ホールを通じてゲート電極と接触する。また，対向電極は，第１対向電極層と，第１対向電極層とは異種金属からなり，第１対向電極層上に形成される第２対向電極層とを含み，第１対向電極層は，第２対向電極層とは異なる選択的エッチング性を有する異種金属で形成される。特に，第１対向電極層としてはアルミニウムが好ましく，第２対向電極層としてはクロムが好ましい。かかる構成により，第１対向電極層は高い導電性を有し，第２対向電極層は高い耐久性を有する。
【００２０】
また，上記課題を解決するために，本発明は，透明な第１基板上に，透明な導電物質を用いて所定形状，例えばストライプ形状のゲート電極を形成する段階と；ゲート電極を覆いながら第１基板の上面に透明誘電体を塗布して絶縁層を形成する段階と；絶縁層上に第１電極層と第２電極層を積層する段階と；第２電極層を所定形状，例えばゲート電極と交差する方向に沿ってストライプ形状でパターニングする段階と；第１電極層を１次パターニングして電子放出源たるエミッタが形成される位置に開口部を形成する段階と；第１基板の最上部に感光性電子放出物質を塗布し，第１基板の後面から紫外線を照射して開口部に満たされた電子放出物質を選択的に硬化させて電子放出源を形成する段階と；第２電極層の形状に沿って第１電極層を２次パターニングしてカソード電極を形成する段階と；を含む電子放出素子の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によると，第１電極層は，クロムエッチャントによる絶縁層の損傷を防止して，絶縁層の表面にクラックが発生することを防止することができる。したがって，絶縁層のクラックに電子放出物質が残ることにより発生するダイオード発光を抑制して，画面品質を高めることができる。また，導電性に優れた第１電極層がカソード電極の導電性を高めることにより，カソード電極の電圧降下を抑制してエミッタの電子放出量を増やすことができる。その結果，画面の輝度を高め，低電圧駆動が可能となる。さらに，第２電極層が高い耐久性を有するにより，アーク放電のような電気的衝撃に対してもカソード電極の損傷を最小化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に，添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２３】
図１は，本発明の１実施形態による電子放出素子の部分分解斜視図であり，図２は，図１による電子放出素子の組立状態を示す部分断面図である。
【００２４】
図１及び図２を参照すると，電子放出素子は，第１基板２と第２基板４とを含み，フリットまたは水ガラスのような密封材（図示せず）により２枚の基板の周縁部が一体に接合されて真空容器を構成する。第１基板２には，電界を形成して電子を放出する構成が，第２基板４には，電子が励起されることによって可視光を発して，所望の光学的映像を表示する構成が形成される。
【００２５】
より具体的には，第１基板２上には，ゲート電極６が第１の方向（図面のＹ方向）に沿って，所定形状，例えば，ストライプ形状に形成される。また，ゲート電極６を覆いながら第１基板２の内面全体に絶縁層８が形成される。絶縁層８上には，ゲート電極６と交差する方向（図面のＸ方向）に沿ってカソード電極１０が形成され，電子放出源であるエミッタ１２が，カソード電極１０の側面と接触する位置に形成される。
【００２６】
ゲート電極６は，透明な導電物質，例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）からなり，絶縁層８は透明な誘電物質からなる。ゲート電極６と絶縁層８に用いる材料としては，後面露光に用いる光線に対し透明で散乱し難いものが望ましい。エミッタ１２は，カソード電極１０に沿ってストライプパターンに形成することもできる。また，図１に示したように，ゲート電極６とカソード電極１０が交差する画素領域の各々に，一つのエミッタ１２を配置することができる。本実施形態において，エミッタ１２は，カーボン系物質，たとえばカーボンナノチューブ，黒鉛，ダイアモンド，ダイアモンド状カーボン，Ｃ６０またはこれらの組み合わせから構成されるが，本実施形態ではカーボンナノチューブを用いている。
【００２７】
第１基板２に対向する第２基板４の一面には，アノード電極１４が形成される。アノード電極１４の一面には，赤，緑及び青色の蛍光膜１６並びに黒色層１８からなる蛍光スクリーン２０が形成される。アノード電極１４は，インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）のような透明電極材料を用いて作ることができる。一方，蛍光スクリーン２０の表面には，メタルバック効果によって画面の輝度を高める金属膜（図示せず）を形成することができ，この場合には，透明電極を省略して，金属膜をアノード電極として使用することができる。
【００２８】
ここで，本実施形態による電子放出素子は，カソード電極１０を少なくとも２層の積層構造に形成して，カソード電極１０の機能性を高める構成とする。
【００２９】
本実施形態で，カソード電極１０は，第１電極層１０ａ及び第２電極層１０ｂの積層構造からなり，第１電極層１０ａ及び第２電極層１０ｂは，相互に材料選択的なエッチング性を有する異種金属からなる。特に，本実施形態で，絶縁層８と接触する第１電極層１０ａとしては，導電性に優れたアルミニウム（Ａｌ）が好ましく，第２基板４に対向する第２電極層１０ｂとしては，耐久性に優れたクロム（Ｃｒ）が好ましい。ここで，材料選択的なエッチング性とは，第１の蝕刻剤では第１電極層が主に蝕刻され，第２の蝕刻剤では第２電極層が主に蝕刻されるような場合をいう。
【００３０】
第１電極層１０ａ及び第２電極層１０ｂは，同時にパターニングされず，第１電極層１０ａが絶縁層８の表面を覆った状態で，第２電極層１０ｂが先にパターニングされる。したがって，第１電極層１０ａが，第２電極層１０ｂのエッチャント，例えば，クロムエッチャントによる絶縁層８の損傷を防止して，絶縁層８の表面にクラックが発生することを効果的に抑制することができる。
【００３１】
また，第１電極層１０ａは，感光性電子放出物質と後面露光法を利用してエミッタ１２を形成する時に犠牲層として機能する。さらに，第１電極層１０ａは，エミッタの形成後に除去されずに，第２電極層１０ｂの下部に残留して，第２電極層１０ｂと共にカソード電極１０を構成する。かかる構成を採用することにより，カソード電極１０は，第１電極層１０ａによって導電性が改善されるため，大面積の電子放出素子に適用する場合にも電圧降下を抑制することができる。
【００３２】
一方，第２電極層１０ｂが，クロムなどの高い耐久性を持つ物質で構成されることによって，電子放出素子を駆動する時に，カソード電極１０にアーク放電のような電気的衝撃が加えられる場合にも，第２電極層１０ｂの表面の損傷を最小化して，カソード電極１０の損傷を抑制することができる。
【００３３】
このように構成される電子放出素子は，外部から，ゲート電極６，カソード電極１０及びアノード電極１４に所定の電圧を供給して駆動する。例えば，ゲート電極６には数〜数十ボルトの（＋）電圧が，カソード電極１０には数〜数十ボルトの（−）電圧が，アノード電極１４には数百〜数千ボルトの（＋）電圧が印加される。
【００３４】
その結果，ゲート電極６とカソード電極１０の電位差によってエミッタ１２の周囲に電界が形成されて，エミッタ１２から電子が放出される。放出された電子は，アノード電極１４に印加された高電圧に引かれて，当該画素の蛍光膜１６に衝突して蛍光膜を発光させ，所定の映像を表示する。
【００３５】
図３は，本実施の形態に対する変形例を示す電子放出素子の部分断面図であり，本変形例は前述した実施の形態の構造を基本としながら，ゲート電極６の上に対向電極２２を備えた構造からなる。
【００３６】
第１基板２上には，ゲート電極６の電極面電界を絶縁層８上に引き上げるための対向電極２２を配置することができる。図３に示したように，対向電極２２は，絶縁層８に形成された貫通ホール８ａを通じてゲート電極６と接触して，これと電気的に接続され，隣りあうカソード電極１０のと間で，エミッタ１２から任意の間隔をおいた位置に配置される。
【００３７】
対向電極２２は，ゲート電極６に所定の駆動電圧が印加されて，エミッタ１２との間に電子放出のための電界を形成する時に，ゲート電極６の電極面電界をエミッタ１２の周囲に引き上げて，エミッタ１２により強い電界が印加されるようにする。すなわち，対向電極２２は，エミッタ１２から電子を良好な状態で放出させる役割を果たす。
【００３８】
また，対向電極２２は，カソード電極１０と同様に，第１対向電極層２２ａと第２対向電極層２２ｂとの積層構造からなり，第１対向電極層２２ａは，第２対向電極層２２ｂとは異なる選択的エッチング性を有する異種金属からなる。特に，本実施形態で，ゲート電極６と接触する第１対向電極層２２ａとしては，導電性に優れたアルミニウムが好ましく，第２基板４に対向する第２対向電極層２２ｂとしては，耐久性に優れたクロムが好ましい。
【００３９】
次に，上述した電子放出素子の製造方法について説明する。
【００４０】
図４ａ〜図４ｅは，本発明の１実施形態による電子放出素子の製造方法を説明するための，各段階での概略断面図である。
【００４１】
まず，図４ａに示したように，透明な第１基板２上にＩＴＯのような透明な導電物質をコーティングしてパターニングし，ストライプ形状のゲート電極６を形成する。そして，第１基板２の上面全体に，透明な誘電物質を印刷，乾燥及び焼成して絶縁層８を形成し，対向電極２２（図示せず）が位置する部分に貫通ホール８ａを形成して，ゲート電極６を露出させる。
【００４２】
その後，絶縁層８上に，例えばアルミニウム（Ａｌ）を５０〜１，０００ｎｍの厚さで蒸着して，第１金属層２４を形成し，第１金属層２４上に，例えばクロム（Ｃｒ）を５０〜１，０００ｎｍの厚さで蒸着して，第２金属層２６を形成する。この場合に，アルミニウムが絶縁層８の表面の形状に沿って蒸着されるので，第１金属層２４が貫通ホール８ａの部分でゲート電極６と接触して，これと電気的に接続される。
【００４３】
次に，図４ｂに示したように，マスク層２８とクロムエッチャントを利用して，第２金属層２６（図示せず）をゲート電極６と交差する方向に沿ってストライプ形状にパターニングして，カソード電極を構成する第２電極層１０ｂを形成する。また，貫通ホール８ａの周囲では，貫通ホール８ａより大きいサイズに第２金属層２６をパターニングして，対向電極２２を構成する第２対向電極層２２ｂを形成する。このように，第２金属層２６をパターニングする時に，第１金属層２４が絶縁層８の表面を覆っているので，クロムエッチャントによる絶縁層８の表面の損傷を効果的に抑制することができる。
【００４４】
次に，図４ｃに示したように，第１金属層２４を１次パターニングして，エミッタ１２が形成される位置に開口部２４ａを形成する。そして，第１基板２の最上部に，ペースト状の感光性電子放出物質（図示せず），好ましくは，カーボンナノチューブを主成分とする感光性電子放出物質を厚膜印刷する。
【００４５】
その後，第１基板２の後面から紫外線を照射すると，第１金属層２４が露光マスクの役割を果たして，開口部２４ａに満たされた電子放出物質が選択的に硬化される。ここで，硬化されていない電子放出物質を除去することにより，図４ｄに示したように，エミッタ１２を完成する。完成したエミッタ１２は，主に第１金属層２４と第２電極層１０ｂの側面と接触し，一部が第２電極層１０ｂの上面と接触する。
【００４６】
次に，図４ｅに示したように，第１金属層２４（図示せず）を第２電極層１０ｂ及び第２対向電極層２２ｂと同一形状に２次パターニングして，第１電極層１０ａ及び第１対向電極層２２ａを形成することによって，カソード電極１０と対向電極２２を完成する。このように，本実施形態では，エミッタ１２の形成時に，露光マスクとして機能する第１金属層２４が除去されずに残るため，カソード電極１０と対向電極２２を形成する際の絶縁層の損傷を抑制することができる。また，第１電極層１０ａ及び第１対向電極層２２ａは，導電性に優れたアルミニウムであるため，カソード電極１０と対向電極２２の導電性を高めることができる。
【００４７】
なお，第１金属層２４を２次パターニングする時には，アルミニウムエッチャントによって，第２電極層１０ｂ及び第２対向電極層２２ｂの下の第１電極層１０ａ及び第１対向電極層２２ａが，内側に過剰にエッチングされるため，第１電極層１０ａは，第２電極層１０ｂの一側端部よりも内側に凹んだ断面形状を有する。同様に，第１対向電極層２２ａは，第２対向電極層２２ｂの一側端部よりも内側に凹んだ断面形状を有する。
【００４８】
次に，第１基板２上にスペーサ（図示せず）を装着し，図１に示したように，第２基板４上にアノード電極１４と蛍光スクリーン２０を形成する。最後に，密封材（図示せず）により第１基板２，及び第２基板４の周縁部を接合させた後，第１基板２，及び第２基板４の内部を排気して，電子放出素子が完成する。以上のような構成により，カソード電極をパターニングする時に絶縁層にクラックが生じないようにして，クラックによるダイオード発光を抑制して，画面品質を高めることができる。また，カソード電極の電圧降下を抑制してエミッタの電子放出量を増やすことによって画面の輝度を高め，低電圧駆動が可能となる。さらに，アーク放電のような電気的衝撃が起こった場合であっても，カソード電極の損傷を防止することができる。
【００４９】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００５０】
例えば，上記の実施形態においては，ゲート電極６がストライプ形状であり，アノード電極１４が一つの面電極形状であることについて説明したが，ゲート電極６が一つの面電極形状であって，アノード電極１４がカソード電極１０と交差する方向に沿ってストライプ形状からなる構成も本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本実施形態による電子放出素子の部分分解斜視図である。
【図２】図１による電子放出素子の組立状態を示す部分断面図である。
【図３】図２の変形例を示す電子放出素子の部分断面図である。
【図４ａ】第１の実施の形態による電子放出素子の製造方法を示し，第１金属層上に第２金属層を形成した後の概略断面図である。
【図４ｂ】第１の実施の形態による電子放出素子の製造方法を示し，第２金属層をパターニングして，第２電極層を形成した後の概略断面図である。
【図４ｃ】第１の実施の形態による電子放出素子の製造方法を示し，第１金属層を１次パターニングして，エミッタ形成用の開口部を形成した後の概略断面図である。
【図４ｄ】第１の実施の形態による電子放出素子の製造方法を示し，エミッタを形成した後の概略断面図である。
【図４ｅ】第１の実施の形態による電子放出素子の製造方法を示し，第２電極層を２次パターニングして，カソード電極及び対向電極を形成した後の概略断面図である。
【図５】従来技術による電子放出素子の部分断面図である。
【図６ａ】従来技術による電子放出素子の製造方法を示し，絶縁層上にカソード電極を形成した後の工程断面図である。
【図６ｂ】従来技術による電子放出素子の製造方法を示し，犠牲層をパターニングして，エミッタが形成される位置を開放・露出させた後の工程断面図である。
【図６ｃ】従来技術による電子放出素子の製造方法を示し，エミッタを形成した後の工程断面図である。
【図６ｄ】従来技術による電子放出素子の製造方法を示し，第１基板を完成した後の工程断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
２  第１基板
４  第２基板
６  ゲート電極
８  絶縁層
８ａ  貫通ホール
１０  カソード電極
１０ａ  第１電極層
１０ｂ  第２電極層
１２  エミッタ
１４  アノード電極
１６  蛍光膜
１８  黒色層
２０  蛍光スクリーン
２２  対向電極
２２ａ  第１電極層
２２ｂ  第２電極層
２４  第１金属層
２４ａ  開口部
２６  第２金属層
２８  マスク層
１  第１基板
３  ゲート電極
５  絶縁層
７  カソード電極
９  エミッタ
１１  第２基板
１３  アノード電極
１５  蛍光膜
１７犠牲層
【図１】
2005135917.tif 000003
【図２】
2005135917.tif 000004
【図３】
2005135917.tif 000005
【図４ａ】
2005135917.tif 000006
【図４ｂ】
2005135917.tif 000007
【図４ｃ】
2005135917.tif 000008
【図４ｄ】
2005135917.tif 000009
【図４ｅ】
2005135917.tif 000010
【図５】
2005135917.tif 000011
【図６ａ】
2005135917.tif 000012
【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【図６ｄ】
2005135917.tif 000015